内容正文:
22.2 二次函数与一元二次方程
授课:乐乐老师
人教版《数学》 九年级上册
[慕联教育同步课程]
课程编号:TS1609010202R9122020101LL
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学习目标
1.了解二次函数与一元二次方程的联系;
2.利用二次函数的图象求一元二次方程的近似根.
问题 以 40 m/s 的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度 h (单位:m )与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系
h = 20t - 5t 2
(1)小球的飞行高度能否达到 15 m? 如果能,需要多少飞行时间?
(2)小球的飞行高度能否达到 20 m? 如果能,需要多少飞行时间?
(3)小球的飞行高度能否达到 20.5 m? 为什么?
(4)小球从飞出到落地要用多少时间?
分析:由于小球的飞行高度h与飞行时间t有函数关系h=20t-5t²,所以可以将问题中的h的值代入函数解析式,得到关于t的一元二次方程.如果方程有合乎实际的解,则说明小球的飞行高度可以达到问题中的h的值;否则,说明小球的飞行高度不能达到问题中h 的值.
h = 20t - 5t 2
(1)小球的飞行高度能否达到 15 m? 如果能,需要多少飞行时间?
解:(1)解方程
当小球飞行1s和3s时,它的飞行高度为15m.
你能结合图指出为什么两个时间小球的高度为15m吗?
h = 20t - 5t 2
(2)小球的飞行高度能否达到 20 m? 如果能,需要多少飞行时间?
(2)解方程
当小球飞行2s时,它的飞行高度为20m.
h = 20t - 5t 2
(3)小球的飞行高度能否达到 20.5 m? 为什么?
(3)解方程
因为 ,所以方程无实数根.这就是说,小球的飞行高度达不到20.5m.
h = 20t - 5t 2
(4)小球从飞出到落地要用多少时间?
(4)小球飞出时和落地时的高度都为0m,解方程
当小球飞行0s和4s时,它的高度为0m.这表明小球从飞出到落地要用4s.从图中来看,0s时小球从地面飞出,4s时小球落回地面.
从上面可以看出,二次函数与一元二次方程联系密切.例如,已知二次函数y=-x²+4x的值为3,求自变量x的值,可以看作解一元二次方程-x²+4x=3(即x²-4x+3=0).反过来,解方程x²-4x+3=0又可以看作已知二次函数y=x²-4x+3的值为0,求自变量的值.
练一练
用函数的图象求下列方程的解:
y
x
y
x
例 利用函数图象求方程 x² - 2x - 2 = 0 的实数根(结果保留小数点后一位).
解:画出函数y=x²-2x-2的图象(如图),它与x轴的公共点的横坐标大约是-0.7,2.7.
所以方程 x² - 2x - 2 = 0的实数根为
x1≈-0.7,x2≈2.7.
2
3
-2
1
2.5
-0.75
2.75
0.062 5
2.625
-0.359 375
2.687 5
-0.152 343 75
根所在的范围越来越小,根所在范围的两端的值越来越接近根的值,因而可以作为根的近似值.例如,当要求根的近似值与根的准确值的差的绝对值小于0.1时,由于 ,我们可以将2.687 5作为根的近似值.
知识小结
1.二次函数与一元二次方程的关系.
2.利用二次函数的图象求一元二次方程的近似根.
一般地,从二次函数 y = ax 2 + bx + c 的图象可知:
(1)如果抛物线 y = ax 2 + bx + c 与 x 轴有公共点,公共点的横坐标是 x0,那么当 x = x0 时,函数值是 0,因此 x = x0 是方程 ax 2 + bx + c = 0 的一个根.
(2)二次函数 y = ax 2 + bx + c 的图象与 x 轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点. 这对应着一元二次方程 ax 2 + bx + c = 0 的根的三种情况:没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不等的实数根.
慕联提示
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